问题 计算题

一个质量为0.2 kg的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端,如图,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计摩擦,当斜面以10 m/s2的加速度向右做加速运动时,求绳的拉力及斜面对小球的弹力.(计算时)   

答案

2.83 N     N =0

当加速度a较小时,小球与斜面体一起运动,此时小球受重力、绳拉力和斜面的支持力作用,绳平行于斜面,当加速度a足够大时,小球将“飞离”斜面,此时小球受重力和绳的拉力作用,绳与水平方向的夹角未知,题目中要求a="10" m/s2时绳的拉力及斜面的支持力,必须先求出小球离开斜面的临界加速度a0.(此时,小球所受斜面支持力恰好为零)

由mgcotθ=ma0

所以a0=gcotθ=7.5 m/s2

因为a="10" m/s2>a0

所以小球离开斜面N=0,小球受力情况如图2-7,则Tcosα=ma,

Tsinα=mg

所以T==2.83 N,  N =0.

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